氢氧化锂的制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够以低成本从硫酸锂得到氢氧化锂的氢氧化锂的制造方法。所述氢氧化锂的制造方法是从硫酸锂制造氢氧化锂的方法，其包括：氢氧化工序，在该氢氧化工序中，使所述硫酸锂与氢氧化钡在液中反应，得到氢氧化锂溶液；钡除去工序，在该钡除去工序中，使用阳离子交换树脂和/或螯合树脂，除去所述氢氧化锂溶液中的钡离子；以及析晶工序，在经过了钡除去工序的氢氧化锂溶液中使氢氧化锂析出。工序的氢氧化锂溶液中使氢氧化锂析出。工序的氢氧化锂溶液中使氢氧化锂析出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢氧化锂的制造方法


[0001]本说明书公开与氢氧化锂的制造方法有关的技术。

技术介绍

[0002]例如，在从锂离子二次电池废弃物或各种电子设备等回收有价金属的工艺、盐湖卤水或者矿石等的处理中，有时以液体或固体的方式得到硫酸锂，另外得到碳酸锂。
[0003]例如，在针对锂离子二次电池废弃物的处理的一例中，在对锂离子二次电池废弃物实施焙烧等处理后，得到溶解有其中所包含的锂的锂溶解液。锂溶解液有时为碳酸氢锂溶液，从该碳酸氢锂溶液可得到碳酸锂。作为与此相关的技术，例如有专利文献1以及2所记载的技术等。另外，锂溶解液有时被供给至锂离子的利用溶剂的萃取、以及从溶剂向水相的反萃取而浓缩，经过该萃取以及反萃取后的反萃取后液有时为硫酸锂溶液。需要说明的是，关于这种萃取以及反萃取，在专利文献3～5等中有记载。
[0004]针对在上述的反萃取后所得到的反萃取后液，通常如也在专利文献5中所记载的那样，进行基于碳酸盐的添加或者二氧化碳气体的吹入的碳酸化。在该情况下，锂作为碳酸锂被回收。
[0005]然而，在专利文献6、7中，记载了从碳酸锂制造能够用于锂离子二次电池正极材料用原料等的氢氧化锂的方法。
[0006]具体而言，在专利文献6中公开了“一种氢氧化锂的制造方法，在由阳极槽、阴极槽和阳离子交换膜构成的电解装置中，向阳极槽供给碳酸锂水溶液或悬浮液并进行电解，在隔着阳离子交换膜的阴极槽中生成氢氧化锂水溶液”。
[0007]另外，在专利文献7中提出了“一种氢氧化锂的制造方法，其特征在于，在阳极与阴极之间交替地排列阳离子交换膜和阴离子交换膜，由阳极和阳离子交换膜形成阳极室，接着从阳极侧向阴极侧依次排列有由该阳离子交换膜和阴离子膜划分的酸室、由该阴离子交换膜和另一个阳离子交换膜划分的盐室、由该阳离子交换膜和另一个阴离子交换膜划分的碱室、以及由该阴离子交换膜和新的阳离子交换膜划分的水电解室，将由酸室、盐室、碱室、水电解室构成的组排列一组以上，由阴极取代阳离子膜划分与最阴极侧的阴离子膜构成的水电解室，使用作为阴极室的电透析装置向盐室供给锂盐的水溶液，从而从酸室取出酸，从碱室取出氢氧化锂水溶液。”。
[0008]专利文献6以及7均以碳酸锂为原料，利用电解从该碳酸锂制造氢氧化锂。
[0009]在先技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2019
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26916号公报
[0012]专利文献2：日本特开2019
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26531号公报
[0013]专利文献3：日本特开2010
‑
180439号公报
[0014]专利文献4：美国专利申请公开第2011/0135547号说明书
[0015]专利文献5：日本特开2014
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162982号公报
[0016]专利文献6：日本特开2009
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270188号公报
[0017]专利文献7：日本特开2011
‑
31232号公报

技术实现思路

[0018]专利技术要解决的课题
[0019]在从上述那样的硫酸锂制造氢氧化锂时，若假设想要应用专利文献6、7所记载的技术，则需要使硫酸锂暂时成为碳酸锂，并且之后进行电解，不仅工时增大，而且由于电解的实施而成本也大幅增加。另外，在从碳酸锂制造氢氧化锂时，在假设使用了专利文献6、7所记载的技术的情况下，由于电解的实施而成本大幅增加。
[0020]特别是，在本说明书中，公开能够以较低成本从硫酸锂、碳酸锂得到氢氧化锂的氢氧化锂的制造方法。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]本说明书中公开的一氢氧化锂的制造方法是从硫酸锂制造氢氧化锂的方法，其中，所述氢氧化锂的制造方法包括：氢氧化工序，在该氢氧化工序中，使所述硫酸锂与氢氧化钡在液中反应，得到氢氧化锂溶液；钡除去工序，在该钡除去工序中，使用阳离子交换树脂和/或螯合树脂，除去所述氢氧化锂溶液中的钡离子；以及析晶工序，在经过了钡除去工序的氢氧化锂溶液中使氢氧化锂析出。
[0023]本说明书中公开的另一氢氧化锂的制造方法是从碳酸锂制造氢氧化锂的方法，其中，所述氢氧化锂的制造方法包括：氢氧化工序，在该氢氧化工序中，使所述碳酸锂与氢氧化钙在液中反应，得到氢氧化锂溶液；钙除去工序，在该钙除去工序中，使用阳离子交换树脂和/或螯合树脂，除去所述氢氧化锂溶液中的钙离子；以及析晶工序，在该析晶工序中，在经过了钙除去工序的氢氧化锂溶液中使氢氧化锂析出。
[0024]专利技术效果
[0025]根据上述的氢氧化锂的制造方法，能够以较低成本从硫酸锂、碳酸锂得到氢氧化锂。
附图说明
[0026]图1是示出一实施方式的氢氧化锂的制造方法的流程图。
[0027]图2是示出能够在图1的氢氧化锂的制造方法中使用的得到硫酸锂的过程的一例的流程图。
[0028]图3是示出一实施方式的氢氧化锂的制造方法的流程图。
[0029]图4是示出能够在图3的氢氧化锂的制造方法中使用的得到碳酸锂的过程的例子的流程图。
[0030]图5是示出试验例1
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2的树脂通液后的氢氧化锂溶液的锂浓度及钡浓度与BV(Bed Volume)的关系的图表。
[0031]图6是示出各金属的化合物的饱和溶解中的金属浓度的温度依赖性的图表。
[0032]图7是示出试验例2
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2的树脂通液后的氢氧化锂溶液的锂浓度及钙浓度与BV(Bed Volume)的关系的图表。
具体实施方式
[0033]以下，对本说明书中公开的实施方式进行详细说明。
[0034]<从硫酸锂制造氢氧化锂的方法>
[0035]一实施方式的氢氧化锂的制造方法是从硫酸锂制造氢氧化锂的方法，例如如图1所示，包括：氢氧化工序，使硫酸锂与氢氧化钡在液中反应，得到氢氧化锂溶液；钡除去工序，使用阳离子交换树脂和/或螯合树脂，吸附除去氢氧化锂溶液中的钡离子；以及析晶工序，使经过了钡除去工序的氢氧化锂溶液中的氢氧化锂析出。
[0036]氢氧化锂的熔点比碳酸锂低，存在有效地用作锂离子二次电池的正极材料的原料等的可能性。因此，在本实施方式中，以低成本容易地从硫酸锂制造氢氧化锂而非碳酸锂。特别是，在此的目的在于，充分地减少想要制造的氢氧化锂中的杂质，制造适合用作正极材料的原料的程度的高纯度的氢氧化锂。
[0037]在此，通过使硫酸锂与氢氧化钡反应的氢氧化工序，基于Li2SO4+Ba(OH)2→
2LiOH+BaSO4的式子，能够比较简单地得到氢氧化锂。在该反应后，通过固液分离能够在一定程度上除去通过该反应所生成的硫酸钡。
[0038]但是，不可避免地在氢氧化锂溶液中残留钡离子，即使在该状态下进行析晶，由于该钡的存在，氢氧化锂的纯度也降低。
[0039]为此，在本实施方式中，在氢氧化工序后，进行利用阳离子交换树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氢氧化锂的制造方法，其是从硫酸锂制造氢氧化锂的方法，其中，所述氢氧化锂的制造方法包括：氢氧化工序，在该氢氧化工序中，使所述硫酸锂与氢氧化钡在液中反应，得到氢氧化锂溶液；钡除去工序，在该钡除去工序中，使用阳离子交换树脂和/或螯合树脂，除去所述氢氧化锂溶液中的钡离子；以及析晶工序，在经过了钡除去工序的氢氧化锂溶液中使氢氧化锂析出。2.根据权利要求1所述的氢氧化锂的制造方法，其中，在所述钡除去工序中，使与所述阳离子交换树脂和/或螯合树脂接触时的所述氢氧化锂溶液的pH为9以上。3.根据权利要求1或2所述的氢氧化锂的制造方法，其中，在所述钡除去工序中，将使所述氢氧化锂溶液通过所述阳离子交换树脂和/或螯合树脂时的空间速度(SV)设为5～20。4.根据权利要求1至3中任一项所述的氢氧化锂的制造方法，其中，在所述钡除去工序中，使用具有羧基作为官能团的弱酸性阳离子交换树脂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氢氧化锂的制造方法，其中，将所述硫酸锂设为硫酸锂溶液，所述硫酸锂溶液通过如下处理而得到，该处理包括：锂溶解工序，在该锂溶解工序中，利用水或者酸性溶液使焙烧后的锂离子二次电池废弃物中的锂溶解而得到锂溶解液；以及锂浓缩工序，在该锂浓缩工序中，利用溶剂从锂溶解液萃取锂离子，并且反萃取该锂离子。6.根据权利要求5所述的氢氧化锂的制造方法，其中，在所述锂浓缩工序中，在将锂萃取至溶剂后，利用锂溶液对该溶剂进行洗涤，从洗涤后的溶剂反萃取锂离子。7.根据权利要求1至6中任一项所述的氢氧化锂的制造方法，其中，所述氢氧化锂的制造方法制造用于锂离子二次电池的制造的氢氧化锂。8.根据权利要求1至7中任一项所述的氢氧化锂的制造方法，其中，在所述氢氧化工序中，将所述氢氧化钡设为氢氧化钡溶液，使该氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：有吉裕贵，富田功，阿部洋，
申请(专利权)人：捷客斯金属株式会社，
类型：发明
国别省市：